甲醇裝置精餾系統側抽量高的原因分析及對策

鐘國斌

（海洋石油富島股份有限公司生產管理部，海南東方 572600）

甲醇裝置精餾系統側抽量高的原因分析及對策

鐘國斌

（海洋石油富島股份有限公司生產管理部，海南東方 572600）

針對中?；瘜W80萬t/a甲醇裝置精餾系統側抽量的采出一直高于設計量原因進行分析，并認真總結研究，提出解決辦法。對降低側抽量進行實施，找到降本增效的方法，并分析其效果。

甲醇；精餾；側抽量；雜醇油

中海石油化學股份有限公司80萬t/a甲醇裝置于2010年10月一次性投料試車成功。該裝置以天然氣為原料，采用英國戴維低壓甲醇工藝，精餾系統采用三塔精餾，即預塔、加壓塔和回收塔。粗甲醇中含有部分雜質（CO、CO2、醚類、高級醇、H2O等），為了達到國家標準優等品甲醇（GB338—2004）的要求，必須排除這些雜質，為保證塔底水中的低醇含量及產品甲醇的質量，從回收塔的第 5、7、9、11、13或15塊塔板（由分析決定）抽出部分高級醇（雜醇油）送往飽和塔，我們稱為側抽。在排放雜質的過程中不可避免的造成了甲醇損失。本文所提到雜醇油是粗甲醇中的雜質一種表現形式，必須排放干凈。

1 甲醇的合成反應與副反應

1.1 甲醇合成反應

1.2 副反應

甲醇合成反應是一個較復雜的有機化學反應，伴隨著許多副反應產生。當合成反應條件發生變化時如溫度、壓力、空速、氫碳比等以及合成催化劑活性降低時，副反應將增多，造成雜醇油的產量也增加。為了保證精甲醇的純度，在精餾過程中，必須連續采出雜醇油。

2 現狀分析

80萬t/a甲醇裝置為了保證最終的塔底水中的低醇含量及產品甲醇的質量，在精餾系統設計了側抽，側抽主要用來抽出甲醇中的乙醇等高級醇，為了滿足不同粗甲醇成分的需要，側抽位置往往設計在不同的塔板上。側抽量和位置直接影響甲醇產品的質量。如果回收塔塔體溫度和粗甲醇成分發生變化，操作中未及時調整側抽量和側抽位置，很有可能導致重組分上移，甲醇產品不合格。

80萬t/a甲醇裝置設計的側抽量為567kg/h，但實際生產中，為了保證產品的精度，防止因系統波動可能會引起的產品中乙醇（乙醇為側抽的主要指標）等指標超標，裝置實際的側抽量往往大于設計值。查閱歷史記錄，對2013年4—8月精餾系統甲醇的側抽量分別進行了調查，通過對每天的側抽量統計后求出平均值見表1。

表1 側抽中甲醇的含量

從表1可以看出，4—8月份的平均側抽量為設計的156%。

3 原因分析

針對影響甲醇側抽組分及采出量的問題進行分析，對引起甲醇側抽采出量過大的各種原因反復進行討論，找出影響因素。

1）側抽的安全裕度

表2 側抽的安全裕度

從表2可以看出，在實際生產過程中，在不同的側抽量下甲醇產品的質量都是合格，但為了保證產品的合格率在實際操作過程中采取了較大的側抽安全裕度，從而造成側抽量遠遠大于設計指標。所以這是的側抽量高的主要原因之一。

2）側抽層數

表3 側抽各層的乙醇含量

由表3可以看出,現工況下，回收塔在第十一層的乙醇含量最高，由于十一層的乙醇含量最高，側抽相對最小，所以實際運行中選取十一層為側抽采出層，這樣側抽的層數為非主因。

3）回收塔壓力

表4 不同壓力下各層的乙醇含量%

由表4可以看出現工況下，壓力對側抽層數乙醇含量有較大影響，但是現系統回收塔控制壓力為17kPa，通過上圖可以看出在控制壓力附近，十一層的乙醇含量相對較高，所以回收塔壓力對側抽的影響非主因。

4）回收塔平均塔溫

表5 回收塔不同塔溫下各層的乙醇含量%

由表5可以看出現工況下，溫度對側抽層數乙醇含量有較大影響，但是現系統回收塔控制溫度87～97℃，可在控制溫度左右，十一層的乙醇含量相對較高，所以回收塔塔溫對側抽的影響非主因。

5）合成系統操作系數

表6 合成系統操作壓力溫度變化

雖然合成反條件如溫度、壓力等發生變化時，副反應將增多，側抽的組分也將會改變。但是從表6可以看出，裝置處于穩態運行的過程中，合成系統壓力及合成塔溫度并沒有做大幅調整，所以合成系統操作系數是非主因。

4 對策實施

在影響精餾系統側抽量主要因素找到后，對應的制定了對策及方法，盡量的使裝置實現產量最大化，效益最大化。

表7 對策表

工況允許的情況下，特別是在轉化負荷穩定，合成，精餾系統溫度壓力均在控制指標內的前提下，充分利用公司的分析化驗中心資源，在保證成品質量的基礎上，減小側抽的流量，增加甲醇的產量，從而提高公司的經濟效益。

第一步：將側抽流量從915kg/h降低到860kg/h。

2013年12月5日經申請后將側抽流量從915kg/h降低到860kg/h。

第二步：將側抽流量從860kg/h降低到820kg/h。

2013年12月8日經申請后將側抽流量從860kg/h降低到820kg/h。

第三步：將側抽流量從820kg/h降低到740kg/h。

2013年12月11日經申請后將側抽流量從820kg/h降低到740kg/h。

第四步：將側抽流量從740kg/h降低到680kg/h。

2013年12月14日經申請后將側抽流量從740kg/h降低到680kg/h。

第五步：將側抽流量從680kg/h降低到650kg/h。

2013年12月21日經申請后將側抽流量從680kg/h降低到650kg/h。

經過上述措施實施后，12月25日，對調整后的數據進行統計。

5 效果檢查和經濟效益核算

通過對80萬t/a甲醇裝置精餾系統側抽量的調整，在2013年12月經過對策實施，降低精餾系統側抽量，從而提高精甲醇產量，甲醇裝置的降本增效得到了很好的實施，數據分析見表8。

表8 側抽量降低后的精甲醇增加量

6 經濟效益核算

通過表8數據可以得出，通過降低精餾系統側抽量，間接的提高了甲醇產量，精甲醇產量約提高了0.118t/h，年增產量將達到849.6t（年生產時間為300d），按每噸甲醇售價2 200元計算，年經濟效益186萬左右。

C a u s e A n a l y s i s a n d C o u n t e r me a s u r e s o f H i g h S i d e P u mp i n g i n Me t h a n o l D i s t i l l a t i o n U n i t

Zhong Guo-bin

In view of the 800 thousand tons/year methanol unit of Zhonghai chemical plant，the extraction of the side pumping system has always been higher than the design quantity.The reasons are analyzed carefully，and the solutions are put forward.The method of reducing the amount of side pumping is put into practice，and the method of reducing cost and increasing eff i ciency is found.

methanol；rectif i cation；side pumping；fusel oil

TQ223.121；TQ053.5

B

1003-6490（2017）08-0018-02

2017-06-03

鐘國斌（1979—），男，廣東化州人，助理工程師，2001年畢業于華北工學院化工工藝專業，現在中海石油化學股份有限公司海南基地生產管理部工作。